Versuch 12: Auf den Drehpunkt kommt es an 19.05.2011, 07:22

Versuch 12, Vorschaubild

Wickelt man von einer auf dem Tisch liegenden Nähfadenrolle den Faden ab, dann überrascht uns ein seltsames Verhalten: Bei einer bestimmtem Zugrichtung dreht sich die Rolle in die Zugrichtung hinein. Wie kann das sein?

Anzeige
Euliblinzel Logo

Ulis Versuche (lies auch bei Versuch 1 nach) 

Nähfadenrolle

Warum bewegt sich die Nähfadenrolle zum ziehenden Faden hin?

Wie´s geht:
Wir benötigen eine Nähfadenrolle und einen Tisch, notfalls einen Bogen Sandpapier, damit sich die Rolle auf dem Tisch nicht quer drehen kann.
Wir ziehen am Faden:
- einmal steil nach oben, dann
- sehr flach.

Fadenrolle in Perspektive

Was man beobachtet:
Bei steilem Ziehen: Die Nähfadenrolle bewegt sich von der Zugrichtung weg (Bild 1).
Bei flachem Ziehen: Die Nähfadenrolle kommt uns unerwartet entgegen (Bild 2).

Fadenrolle mit Kraeften

Was dahinter steckt:
Was zählt ist der Drehpunkt, über den sich die Rolle hinwegdreht. Es ist nicht der Rollenmittelpunkt in der Bohrung, sondern der Auflagepunkt auf der Tischplatte!
Den Kraftangriffspunkt an der Rolle verlängern wir in beiden Fällen über die Tischplatte hinaus und erhalten so die Abstände (= Hebelarme) a.

Bild 1: Die Zugkraft F zusammen mit dem Abstand a zwingen der Rolle eine nach links drehende Wirkung auf: Die Rolle bewegt sich links herum. (Die Drehwirkung wird auch als »Drehmoment« bezeichnet).

Bild 2:  Die Zugkraft F zusammen mit dem Abstand a zwingen der Rolle eine nach rechts drehende Wirkung auf: Die Rolle dreht sich rechts herum.
_________________________
Weitere Experimente in der Reihe prima.tec:

- Wenn sich Körper biegen
Welche Eigenschaft ist uns wichtig, wenn Balken ein Ziegeldach tragen müssen, wenn ein begehbarer Steg einen Abgrund überbrückt oder wenn über eine Brücke schwere Züge fahren? Ein einfacher Versuch gibt Aufschluss darüber.
- Chemisch Wasser ansaugen
- Flasche mit Wasser füllen
- Metall schwimmt
Eine Nähnadel, ein Metallknopf, eine Rasierklinge gehen unweigerlich unter, wenn man sie auf Wasser bringt. Gehen sie in jedem Fall unter?
- Eine Kerze ausblasen
- Schubkarre
- Körperschwerpunkt 1
Der Schwerpunkt eines Körpers ist der Punkt, an dem man ihn lagern kann ohne dass er in irgendeine Richtung wegkippt. Wie findet man diesen speziellen Punkt bei flachen, unsymmetrischen Körpern?
- Körperschwerpunkt 2
- Massen sind träge
Die Trägheit bewirkt, dass Körper in ihrem Bewegungszustand verharren, so lange keine äußere Kraft auf sie einwirkt. Je größer die Masse eines Körpers ist, umso mehr Kraft ist erforderlich, ihn in Bewegung zu versetzen oder aus der Bewegung zum Stillstand zu bringen. Zwei einfache Versuche machen es klar. Mit Vorschlägen und Lösungen für ein Arbeitsblatt
- Der Clown als Akrobat
Einen Clown basteln: Eine kurzweilige Aufgabe, die sich mit Skizzen des tec.LEHRERFREUNDS zum Herausschneiden leicht bewältigen lässt
-